由蠶絲提取絲素肽的方法

2023-05-15 09:33:46

專利名稱：由蠶絲提取絲素肽的方法
技術領域：
本發明涉及一種由蠶絲提取絲素肽的方法，屬於絲素肽的製備技術領域。
背景技術：
蠶絲是一種纖維蛋白，主要由絲素蛋白組成。絲素蛋白的胺基酸組成非常獨特，85% 左右為甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸和酪氨酸。絲素肽(絲肽)是絲素蛋白水解的中間產物， 絲素肽與絲素蛋白的胺基酸組成相同，但其分子量比絲素蛋白要小得多，因此，絲素肽具 有良好的水溶性，優良的吸溼保溼功能，較好的酸、熱穩定性，黏度隨濃度變化遲鈍等優 點。其極易被人體吸收，消化率較絲素蛋白大大提高，且具有降低血液膽固醇含量、促進 酒精代謝、降低血壓、促進胰島素分泌及預防老年性痴呆症等生理功能。因此，絲素肽不 僅具有食用價值，而且具有藥用價值，作為功能食品因子開發具有廣闊的應用前景。
天然絲素蛋白不溶於水，難以被酶直接水解， 一般採用酸法、鹼法水解絲素蛋白或高 濃度的中性鹽溶液溶解絲素蛋白，脫鹽後獲得絲素蛋白溶液，再用酶水解來製備絲素肽。 採用酸法水解絲素蛋白製取絲素肽，此法雖然簡單、便宜，但是其缺點是水解度不易控制， 產品分子量分布在300-5000這樣一個很廣的範圍內，同時酸水解使色氨酸全部被破壞， 絲氨酸、酪氨酸和蘇氨酸部分被破壞。酶水解反應條件溫和，水解度易控制，對胺基酸破 壞小，而且它具有專一性，不同的酶水解絲素蛋白溶液能得到不同的中間產物，還有一個 優點是酶解產物的含鹽量低。因此，採用酶法水解絲素蛋白，可大大提高絲素肽的產量和 質量。當前人們大多採用高濃度的CaCl2溶液溶解絲素蛋白，待絲素蛋白溶解液冷卻脫鹽 後，即獲得無色、無味、無臭的純淨的絲素蛋白溶液。脫鹽工序，通常採用超濾、電滲析 等膜技術脫鹽，但該法膜汙染非常嚴重，難以實現工業化生產。

發明內容
本發明目的是提供一種由蠶絲提取絲素肽的方法。該方法具有過程簡單，能耗低，產 品血管緊張素轉化酶(簡稱ACE)抑制活性強的特點。
本發明是通過下述技術方案加以實現的 一種由蠶絲提取絲素肽的方法，其特徵在於 包括以下過程
將蠶絲加入50倍體積質量濃度為3~8g/L的Na2C03溶液中，在溫度98 100'C精煉 30min後，濾出蠶絲再將其加入質量分數為30~60%的CaCl2溶液中，在溫度60 13(TC溶 解2 5min後，得到的溶絲液用NaOH溶液調節pH為4.(M2.0，在溫度為30 70。C下用蛋
白酶進行酶水解反應，蛋白酶與底物的質量含量之比為12~24AU/kg，控制水解度(DH) 為15~25%;反應結束後酶解液加熱至沸騰，滅酶5 15min，滅酶酶解液經離心和抽濾後， 濾液用超濾膜材料為纖維素、聚碸、聚醯胺、聚酯或聚烯烴的超濾器，其截留相對分子質 量為3000 5000Da，在操作壓力為0.05~0.25MPa和溫度為20 45。C進行超濾分離得到超 濾料液；超濾料液經納濾器，其截留相對分子質量為150~300Da，在操作壓力0.5~1.8MPa 和溫度20 45'C進行脫鹽得到納濾料液，納濾料液在進風溫度為150~210°C，出風溫度為 60~90°C下經噴霧乾燥得到絲素肽粉末。
本發明的優點在於先用酶法水解溶絲液，再採用超濾技術分離除去料液中的大分子 肽段，使ACE抑制肽得到富集，再用納濾膜分離技術脫除酶解液中高濃度的CaCl2鹽， 此法具有處理量大、分離條件溫和、流程簡單及能耗較低等優點，可實現工業化生產。
具體實施例方式
下面結合具體的實施例對本發明作進一步說明。 實施例1
水解度(DH)' =16%的降血壓絲素肽粉末的製備
1.35kg廢蠶絲經50倍體積質量濃度為5g/L的Na2C03溶液精煉後，置於沸騰的質量 分數為40。/。的CaCl2溶液中溶解5min，迅速冷卻。溶絲液經紗布過濾後得到濃溶絲液，取 8L濃溶絲液，加12L水，用NaOH溶液調節pH至8.5，在6(TC下用蛋白酶(E/S-12AU/kg) 進行酶解反應，採用pH-stat法控制水解程度。反應結束後酶解液加熱至沸騰，滅酶10min， 離心、抽濾後，濾液用截留相對分子質量為5000Da的聚碸超濾膜分離，超濾工藝參數為
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胺納濾膜脫鹽，納濾工藝參數為操作壓力l.OMPa，操作溫度4(TC。脫鹽濃縮後的料液 進行噴霧乾燥即製得產品降血壓絲素肽粉末，乾燥條件為進風溫度175 185'C，出風溫 度80~85°C。納濾脫鹽試驗絲素肽回收率為91.5%，產品ACE活性抑制率為57.1%。 實施例2
水解度(DH) =20%的降血壓絲素肽粉末的製備
1.7kg廢蠶絲經50倍體積質量濃度為5g/L的Na2C03溶液精煉後，置於沸騰的質量分 數為40%的CaCl2溶液中溶解5min,迅速冷卻。溶絲液經紗布過濾後得到濃溶絲液，取 1OL濃溶絲液，加15L水，用NaOH溶液調節pH至8.5，在60'C下用蛋白酶(E/S=24AU/kg) 進行酶解反應，釆用pH-stat法控制水解程度。反應結束後酶解液加熱至沸騰，滅酶10min， 離心、抽濾後，濾液用截留相對分子質量為5000Da的聚碸超濾膜分離，超濾工藝參數為 操作壓力0.15MPa，操作溫度35'C。超濾後的料液用截留相對分子質量為150Da的磺化 聚醚碸納濾膜脫鹽，納濾工藝參數為操作壓力l.OMPa，操作溫度4(TC。脫鹽濃縮後的
料液進行噴霧乾燥即製得產品降血壓絲素肽粉末，乾燥條件為進風溫度175 185'C，出 風溫度80~85°C。納濾脫鹽試驗絲素肽回收率為93.1%，產品ACE活性抑制率為65.1%。 實施例3
水解度(DH) =23%的降血壓絲素肽粉末的製備
1.0kg廢蠶絲經50倍體積質量濃度為5g/L的Na2C03溶液精煉後，置於沸騰的質量分 數為40。/。的CaCl2溶液中溶解5min，迅速冷卻。溶絲液經紗布過濾後得到濃溶絲液，取 6L濃溶絲液，加10L水，按照同實施例2相同的操作條件，製得產品降血壓絲素肽粉末。 納濾脫鹽試驗絲素ftt回收率為92.7%，產品ACE活性抑制率為56.8%。 實施例4
水解度(DH) =25%的降血壓絲素肽粉末的製備
3.0kg廢蠶絲經50倍體積質量濃度為5g/L的Na2C03溶液精煉後，置於沸騰的質量分 數為40%的CaCl2溶液中溶解5min，迅速冷卻。溶絲液經紗布過濾後得到濃溶絲液，取 18L濃溶絲液，加25L水，用NaOH溶液調節pH至8.5，在6(TC下用蛋白酶(E/S-24AU/kg) 進行酶解反應，採用pH-stat法控制水解程度。反應結束後酶解液加熱至沸騰，滅酶10min， 離心、抽濾後，濾液用截留相對分子質量為3000Da的聚碸超濾膜分離，超濾工藝參數為 操作壓力0.10MPa，操作溫度35'C。超濾後的料液用截留相對分子質量為300Da的聚醯 胺納濾膜脫鹽，納濾工藝參數為操作壓力1.2MPa,操作溫度4(TC。脫鹽濃縮後的料液 進行噴霧乾燥即製得產品降血壓絲素肽粉末，乾燥條件為進風溫度175 185。C，出風溫 度80~85°C。納濾脫鹽試驗絲素肽回收率為91.9%，產品ACE活性抑制率為53.6%。 酶解蛋白質的水解度測定在中性及鹼性條件下採用pH-stat法。 絲素肽回收率指試驗後樣品的總氮含量與試驗前樣品的總氮含量之比。 血管緊張素轉化酶(ACE)抑制活性的測定反相高壓液相色譜法。
權利要求
1. 一種由蠶絲提取絲素肽的方法，其特徵在於包括以下過程將蠶絲加入50倍體積質量濃度為3～8g/L的Na2CO3溶液中，在溫度98～100℃精煉30min後，濾出蠶絲再將其加入質量分數為30～60％的CaCl2溶液中，在溫度60～130℃溶解2～5min後，得到的溶絲液用NaOH溶液調節pH為4.0～12.0，在溫度為30～70℃下用蛋白酶進行酶水解反應，蛋白酶與底物的質量含量之比為12～24AU/kg，控制水解度為15～25％；反應結束後酶解液加熱至沸騰，滅酶5～15min，滅酶酶解液經離心和抽濾後，濾液用超濾膜材料為纖維素、聚碸、聚醯胺、聚酯或聚烯烴的超濾器，其截留相對分子質量為3000～5000Da，在操作壓力為0.05～0.25MPa和溫度為20～45℃進行超濾分離得到超濾料液；超濾料液經納濾器，其截留相對分子質量為150～300Da，在操作壓力0.5～1.8MPa和溫度20～45℃進行脫鹽得到納濾料液，納濾料液在進風溫度為150～210℃，出風溫度為60～90℃下經噴霧乾燥得到絲素肽粉末。
全文摘要
本發明公開了一種由蠶絲提取絲素肽的方法，屬於絲素肽的製備技術領域。該方法包括以下過程將蠶絲加入Na2CO3溶液中精煉後，濾出蠶絲再將其加入CaCl2溶液中溶解，溶解後得到的溶絲液用蛋白酶進行酶水解反應，水解液經超濾和納濾分離後，得到的料液經噴霧乾燥得到絲素肽粉末。本發明的優點在於通過對水解液採用超濾和納濾分離，使ACE抑制肽得到富集，脫除CaCl2鹽效率高，具有處理量大、分離條件溫和、流程簡單及能耗較低等優點，易於實現工業化生產。
文檔編號C12P21/06GK101381758SQ200810152438
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月23日 優先權日2008年10月23日
發明者周鳳娟, 寇曉虹, 薛照輝 申請人:天津大學